Tout ce que Vous avez toujours voulu savoir sur les taux de compression

Nous sommes ici pour répondre à certaines questions — que sont les taux de compression, comment affectent-ils la réalisation de films numériques et qu’ont-ils à voir avec les codecs?

Dans cet article, nous allons dé-mystifier le taux de compression cryptique, expliquer comment vous pouvez en tirer une signification utile, puis vous montrer quelques astuces pour évaluer les codecs afin de déterminer la meilleure option pour votre production.

Bases de la compression de données

Image via Avid.

Nous avons déjà couvert les bases de la compression, nous allons donc les parcourir rapidement ici.

Toute compression se décompose en deux types: la compression avec perte (qui supprime les informations pour des raisons de taille de fichier ou de débit de données) ou la compression sans perte (qui compresse temporairement les données pendant le processus d’encodage pour permettre la recréation complète ou presque complète de l’ensemble de données non compressées au décodage). Les séquences enregistrées sans l’utilisation d’un algorithme de compression sont considérées comme non compressées.

Maintenant, nous devons couvrir un peu d’informatique 101 avant d’approfondir les taux de compression. (Ce sera rapide, promis.)

La particule fondamentale du monde de l’information s’appelle le “bit”, représenté par le “b” minuscule (Oui, le cas est important). À ce niveau, l’information est sous sa forme binaire la plus élémentaire — a 1 ou 0.

8 bits comprennent un “Octet” (prononcé “morsure”), représenté par un “B” majuscule. À ce niveau et à chaque niveau ultérieur, les données représentées deviennent plus complexes.

1 000 octets font un kilo-octet. Ceci ne doit pas être confondu avec le “Kilobit” (“Kb”), qui est de 1 000 octets. Étant donné que les octets sont des unités de 8 bits, un kilo-octet est en fait de 1024 bits.

Mille kilo-octets font un mégaoctet, ou MO. (Encore une fois, à ne pas confondre avec le “Megabit” — “Mb.”)

Cette tendance se poursuit — mille mégaoctets font un Gigaoctet, etc., mais c’est à peu près aussi loin que nous devons aller pour cet article. Si vous voulez en savoir plus, WhatsAByte.com est une ressource fantastique.

Maintenant, plongeons dans les taux de compression.

Taux de compression

Les taux de compression sont une représentation numérique simple de la “puissance de compression” de codecs ou de techniques de compression spécifiques. Ils sont un raccourci inestimable car ils offrent une description très simplifiée de la qualité des données, des séquences ou de l’audio résultants que vous avez l’intention de compresser.

Alors Quels Sont-Ils?

Image via Blackmagic.

Les deux nombres du taux de compression se réfèrent à la taille compressée par rapport à la taille non compressée des données. Le premier nombre représente la puissance de compression, tandis que le second (généralement juste “1”) fait référence à la taille totale des données non compressées.

Si jamais vous voulez trouver le taux de compression pour toutes les données que vous compressez, voici la formule: Taux de compression = Taille non compressée / taille compressée

Si vous avez besoin de connaître les économies de stockage accordées par un codec donné, deux ajustements simples à la formule et vous êtes prêt: Gain d’espace = 1 – (taille compressée / taille non compressée)

Donc un fichier de 10 Mo se compresse à 2 Mo en utilisant le codec X, ce qui donne nous le taux de compression 5: 1. Pour trouver les économies, nous introduisons simplement nos valeurs dans la formule.

Gain de place = 1 – (2/10) -> = 1 – (.2) -> = .08 -> .08*100 = 80

Ainsi, le codec X nous offre une économie de stockage de 80% par rapport aux données non compressées. Plutôt chouette.

Et maintenant ?

Décider d’un codec

Image via Apple.

Maintenant que nous avons les bases couvertes, comment décidez-vous quel codec convient le mieux à votre projet? Jetons un coup d’œil aux paramètres utilisés par les ingénieurs lors du développement d’algorithmes de compression, mais abordons-les comme des tireurs et des éditeurs.

Questions à vous poser sur le projet:

• Vitesse : Quel est le calendrier du projet ?
• Taux de compression: Avez-vous besoin de fichiers de meilleure qualité ou plus petits?
• Complexité : Des codecs supplémentaires créeront-ils une complexité inutile ?
• Espace: Pouvez-vous capturer, sauvegarder et archiver efficacement ce dont vous avez besoin?
• Latence: Allez-vous lire en temps réel?
• Interopérabilité: Le codec nécessitera-t-il un transcodage pour votre système d’édition?

Maintenant que nous avons une idée des besoins spécifiques de notre production, que devons-nous faire d’autre avant de choisir un codec?

Au-delà de l’évaluation de la puissance de compression d’un codec, nous pouvons utiliser tout ce que nous avons appris jusqu’à présent pour faire des prédictions de stockage pour les données que nous compresserons pendant toute la séance. Cela présente de nombreux avantages – du choix entre deux codecs classés de la même manière à la connaissance du nombre de disques durs dont vous aurez besoin pour la sauvegarde et l’archivage.

Disons que nous avons évalué les besoins de notre production et que nous nous penchons vers l’enregistrement vidéo en utilisant ProRes 422 HQ ou DNxHD 145 pour notre projet 1920 × 1080, 29,97 images par seconde. À cette résolution et à cette fréquence d’images, le ProRes 422 a un débit de données de 220 Mbps (Méga bits par seconde) tandis que le DNxHD d’Avid est de 145 Mbps.

Ainsi, en utilisant des calculs simples, nous pouvons prédire la taille de notre clip d’entrevue d’une heure avant de commencer à rouler.

Pour ProRes:
220 Mbps = 220 000 000 bits par (/) seconde
220 000 000 bits / seconde * 60 = 13 200 000 bits / minute
13 200 000 bits / minute * 60 = 792 000 000 000 bits / heure.
792 000 000 000 bits / heure / 8 = 99 000 000 000 Octets / heure
99 000 000 000 Octets / 1 000 = 99 000 000 Mégaoctets / heure
99 000 000 Mégaoctets / 1 000 = 99 gigaoctets / heure

Pour DNxHD:
145 Mbps = 145 000 000 bits par (/) seconde
145 000 000 bits / seconde * 60 = 8 700 000 000 bits / minute
87 000 bits / minute * 60 = 522 000 000 000 bits / heure.
522 000 000 000 bits / heure / 8 = 65 250 000 000 Octets / heure
65 250 000 000 Octets / 1 000 = 65 250 000 Mégaoctets / heure
65 250 000 Mégaoctets / 1 000 = 65,25 gigaoctets / heure

Ainsi, notre entretien d’une heure se traduira par un fichier d’environ 99 concerts avec ProRes 422 HQ, et environ 65 Go pour DNxHD 145.

Maintenant, notre choix est simple. Nous revenons simplement aux questions que nous nous sommes posées il y a un instant sur notre production spécifique pour décider si les économies de ~ 35 Go / heure de DNxHD sont plus ou moins importantes que l’augmentation d’environ 50% du débit de données 422 HQ nous donne.

Est-ce notre entretien d’une heure pour une publicité web de 30 secondes? Si c’est le cas, DNxHD devrait offrir une qualité d’image presque égale à 422 HQ, mais il prendra 40% de stockage en moins une fois terminé, ce qui en fait le gagnant clair dans ce cas.

Et si l’interview n’était qu’une parmi plusieurs dizaines pour un long métrage documentaire que vous envisagez de parcourir le circuit des festivals? Dans ce cas, vous devez privilégier la maximisation de la qualité d’image par rapport au stockage (dans des paramètres donnés), et le débit de données 50% plus élevé du ProRes 422 HQ répond parfaitement aux besoins.

Avec juste une petite connaissance de base de la science sous-jacente des techniques de compression utilisées dans les codecs modernes, nous pouvons évaluer les besoins de notre production, évaluer les codecs pour les besoins de la production, puis prendre une décision éclairée en fonction de la portée du projet. Des trucs assez pratiques si tu me demandes.

Image de couverture via kayan_photo.

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